Rods extraction sequence to optimize the neutron flux in irradiation facilities at Peruvian Research Reactor RP-10

Abstract

In this work we evaluate the effect of two different extraction sequences of control and emergency rods on neutron flux distribution in core at Peruvian Research Reactor RP-10. The method applied was to irradiate small gold foils in the irradiation facilities of the core to carry out the nuclear reaction 197-Au(n,γ)198-Au; then using a gamma spectrometry system and the Westcott formalism we obtained the neutron flux. The results confirm the favourable effect of the configuration of emergency and control rods, increasing the neutron flux both thermal and epithermal neutron flux; near to 25 % in the central irradiation facilities and near to 50 % for the other irradiation facilities. The results entail to know better the neutron flux distribution for certain control and emergency rod configuration; so we can optimize the neutron flux and irradiation time for a certain power of operation and consequently to economize energy and fuel consumption.

En este trabajo se evalúa el efecto de dos secuencias diferentes de extracción de las barras de control y seguridad sobre la distribución de flujo neutrónico en el núcleo del Reactor Peruano de Investigación RP-10. El método aplicado consiste en irradiar pequeñas hojuelas de oro en las facilidades internas de irradiación para llevar a cabo la reacción nuclear 197-Au(n,γ) 198-Au. Posteriormente, usando un sistema de espectrometría gamma y el formalismo de Westcott se obtuvo el valor de flujo neutrónico. Los resultados confirman el efecto favorable de las diferentes configuraciones de las barras de control y emergencia, incrementando el flujo neutrónico tanto térmico como epidérmico en 25 % en la facilidad de irradiación central y hasta 50 % en las otras facilidades de irradiación. Los resultados permiten conocer mejor la distribución de flujo neutrónico para cierta configuración de las barras de control y seguridad; de modo que podamos optimizar el flujo de neutrones y el tiempo de irradiación para ciertas potencias de operación y consecuentemente economizar energía y ahorro de combustible.